[发明专利]制备单层二氧化钛纳米薄膜涂层的系统及其制备涂层方法

说明书

本发明提供了一种制备单层二氧化钛纳米薄膜涂层的系统及其制备涂层方法，包括：储液箱；第一传送辊，其设置在所述储液箱内；第二传送辊，其与第一传送辊间隔设置；第一加热装置，其设置在第一传送辊和第二传送辊之间，所述镀膜基带穿越第一加热装置的加热区域；第三传送辊，其与第二传送辊间隔设置；第二加热装置，其设置在第二传送辊和第三传送辊之间，且镀膜基带在第二加热装置的加热区中通过；以及控制装置，其包括控制器和与控制器电气连接的显示屏，第一驱动机构、第一加热装置、第二驱动机构以及第二加热装置均与所述控制器电气连接。本发明可大规模生产所需的二氧化钛涂层产品，大大提高了生产效率，且涂层厚度均匀，无条纹产生。

技术领域

本发明涉及材料制备的技术领域，更为具体地，涉及一种制备单层二氧化钛纳米薄膜涂层的系统及其制备涂层方法。

背景技术

二氧化钛是一种高效的光催化剂，具有氧化能力强、无毒、稳定性好等优点。现已普遍应用于空气、水污染处理中。在紫外光线的激发下，二氧化钛材料可以产生空穴及自由基，对有机污染物分子进行分解作用。二氧化钛纳米薄膜涂层是指厚度为10-500纳米的二氧化钛涂层，基底的使用具有广泛性，如纤维、玻璃、不锈钢等。由于固定在刚性材料上，且厚度为纳米尺度，具有量子效应，二氧化钛纳米涂层具有比一般二氧化钛颗粒更好的光催化活性及实用性。

目前，生产二氧化钛纳米薄膜涂层的方法通常有颗粒分散溶液喷涂法、旋涂法、浸渍提拉法等。其中旋涂法及浸渍提拉法制备的二氧化钛薄膜具有更好的稳定性与活性。这两种方法属于溶胶凝胶工艺，是利用钛的前驱物(通常为钛酸丁酯的乙醇溶液)制备二氧化钛溶胶，在催化剂的作用下发生缩聚反应得到二氧化钛凝胶，之后通过加热二氧化钛凝胶至不同的温度，获得不同的晶型的二氧化钛。制作涂层的方式通常有旋涂法和拉涂法两种，目的都是将少量二氧化钛溶胶固定在基底上，而后原位生成二氧化钛凝胶，再通过加热获得二氧化钛涂层。

目前市面上的使用提拉法的镀膜设备主要为国产设备如钢线卷绕垂吊式提拉法，液压驱动法，但这些镀膜方法仅能得到小型片状或条状的初级镀膜样品(无定型二氧化钛凝胶)，无法大规模化生产，且在镀膜完成后都需要人工进行后续处理才能得到有实用价值的特定晶型的二氧化钛薄膜涂层，无法流水线自动生产成品的二氧化钛薄膜涂层。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种制备单层二氧化钛纳米薄膜涂层的系统，以解决现有技术不能大规模生产的问题。

为了实现上述目的，本发明通过以下的技术方案来实现的：

一种制备单层二氧化钛纳米薄膜涂层的系统，包括：

储液箱，其内装有镀膜溶液；

第一传送辊，其设置在所述储液箱内，镀膜基带卷绕在所述第一传送辊上，所述第一传送辊还与第一驱动机构连接，所述第一驱动机构为所述第一传送辊转动提供动力；

第二传送辊，其与所述第一传送辊间隔设置，所述镀膜基带被所述第一传送辊送至所述第二传送辊上；

第一加热装置，其设置在所述第一传送辊和所述第二传送辊之间，所述镀膜基带穿越所述第一加热装置的加热区域；

第三传送辊，其与所述第二传送辊间隔设置，所述镀膜基带被所述第二传送辊送至所述第三传送辊上，并在所述第三传送辊上被收集，所述第三传送辊与第二驱动机构连接，所述第二驱动机构为所述第三传送辊转动提供动力；

第二加热装置，其设置在第二传送辊和第三传送辊之间，且所述镀膜基带在所述第二加热装置的加热区中通过；以及

控制装置，其包括控制器和与所述控制器电气连接的显示屏，所述第一驱动机构、所述第一加热装置、所述第二驱动机构以及所述第二加热装置均与所述控制器电气连接，所述控制器用于控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构的驱动速度，所述控制器还用于控制所述第一加热装置和所述第二加热装置的加热温度。